CN103750790B - 一种扫动式发电储能照明扫帚 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫动式发电储能照明扫帚。扫帚柄上端设有按钮开关，下端的扫帚头支架内装有永磁式步进电机和齿条，电机齿轮与齿条啮合，齿条平行固接在“工”字形滑块上；“工”字形滑块嵌入扫帚头支架内移动，一侧设有反光板，反光板与“工”字形滑块之间设有LED灯，扫帚刷装在“工”字形滑块底部。永磁式步进电机与两个二极管连接，两个二极管经开关与电解电容C4连接，永磁式步进电机与另外两个二极管连接，另外两个二极管与电解电容连接，LED灯经电阻串联后与四个电解电容并联。本发明通过照明可以对阴暗角落进行打扫；不用更换电池经济实惠；因为利用毛刷扫动过程中产生的动能发电，节能环保；电路中使用的元器件体积小，结构简单。

Description

一种扫动式发电储能照明扫帚

技术领域

本发明涉及一种扫帚，涉及一种扫动式发电储能照明扫帚。

背景技术

目前，为了在室外天黑情况下或者是对于阴暗角落进行清扫，已经存在具有照明功能的清洁扫帚，这类照明扫帚在面板上安装刷毛、支撑架、LED灯管，支撑架与扫帚把相连，在扫帚把上安装电池盒，电池盒通过导线与LED灯管连接，导线穿过扫帚把、支撑架、面板。但是，这类扫帚都是使用干电池对LED灯供电，随着扫帚的使用，需要经常更换电池，既不环保，又浪费购买电池的费用及拆卸电池、面板所需要的时间。

发明内容

为了解决现有照明扫帚需要用电池供电的不足，本发明提供一种扫动式发电储能照明扫帚，该扫帚可以通过面板下毛刷的扫动来发电储能以供LED灯发光照明，自带发电储能装置，具有照明功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明包括扫帚柄和扫帚刷；还包括按钮开关、永磁式步进电机和齿条；扫帚柄上端设有按钮开关，扫帚的扫帚柄下端设有扫帚头支架，扫帚头支架内装有永磁式步进电机和齿条，永磁式步进电机的电机齿轮下部与水平放置的齿条啮合，齿条平行固定连接在条形的“工”字形滑块上；“工”字形滑块的中部嵌入扫帚头支架的底端槽内沿直线移动，“工”字形滑块底部的一侧设有向下弯折的反光板，反光板与“工”字形滑块底部之间设有LED灯，扫帚刷安装在“工”字形滑块底部。

还包括扫帚控制模块：所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D1、二极管D3的正极连接，二极管D1、二极管D3的负极经开关与电解电容C4的正极连接，所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D2、二极管D4的负极连接，二极管D2、二极管D4的正极与电解电容C4的负极连接，LED灯与电阻R15串联后与电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电解电容C4并联。

所述的永磁式步进电机通过电机固定支架固定在扫帚头支架内的一侧壁上。

所述的反光板靠近LED灯的一侧上涂有反光材料。

所述的扫帚柄上端设有防滑花纹。

本发明的有益效果是：

本发明通过照明可以对阴暗角落进行打扫；不用更换电池经济实惠；因为利用毛刷扫动过程中产生的动能发电，节能环保；电路中使用的元器件体积小，结构简单。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2是本发明外部结构示意图。

图3是本发明内部结构示意图。

图4是本发明的电路原理图。

图5为本发明的纵剖面构造图。

图6为图3扫帚头支架的I—I剖视图。

图7为图3扫帚头支架的外部侧视图。

图8为本发明外部结构侧视图。

图中：1、扫帚柄，2、按钮开关，3、防滑花纹，4、扫帚头支架，5、永磁式步进电机，6、电机齿轮，7、电机固定支架，11、齿条，12、“工”字形滑块，13、反光板，14、LED灯，15、扫帚刷。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明包括扫帚柄1和扫帚刷15，还包括按钮开关2、永磁式步进电机5和齿条11；扫帚柄1上端设有按钮开关2，扫帚的扫帚柄1下端设有扫帚头支架4，如图3、图5、图6所示，扫帚头支架4内装有永磁式步进电机5和齿条11，永磁式步进电机5的电机齿轮6下部与水平放置的齿条11啮合，齿条11平行固定连接在条形的“工”字形滑块12上；“工”字形滑块12的中部嵌入扫帚头支架4的底端槽内沿直线移动，“工”字形滑块12底部的一侧设有向下垂直弯折的反光板13，反光板13与“工”字形滑块12底部垂直，反光板13与“工”字形滑块12底部之间设有LED灯14，扫帚刷15安装在“工”字形滑块12底部，扫帚刷15可以为尼龙毛刷。

如图4所示，本发明还包括扫帚控制模块（发电整流照明电路）：所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D1、二极管D3的正极连接，二极管D1、二极管D3的负极经按钮开关K1与电解电容C4的正极连接，所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D2、二极管D4的负极连接，二极管D2、二极管D4的正极与电解电容C4的负极连接，LED灯与电阻R15串联后与电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电解电容C4并联。

所述的永磁式步进电机5通过电机固定支架7固定在扫帚头支架4内的一侧壁上。

如图6～图8所示，所述的反光板13靠近LED灯14的一侧上涂有反光材料。反光板13使光线更加集中。

如图1所示，所述的扫帚柄1上端设有防滑花纹3。

永磁式步进电机5即为图4中的永磁式步进电机M，按钮开关2即为图4中的按钮开关K1。

四个二极管均为整流二极管，型号为1N4001。

按钮开关控制电路的闭合与断开，这样可以在白天或者光线较强的情况下不使用LED照明，延长元器件的使用寿命。

图4中整流二极管的连接起到将步进电机输出交流变直流的作用。开关设置在整流二极管与电解电容之间，而不是发光二极管与电解电容之间，因为如果在发光二极管与电解电容之间，这样不管开关是断开还是闭合，只要扫帚刷横向扫动，产生的感应电势就会不断储存到电解电容上，于此同时如果开关没有闭合，电解电容上积累的电压就会越来越高，当超过电容的最高承受电压时就会损坏电解电容。所以将开关设置在整流二极管与电解电容之间使开关闭和时储存电能且LED发光，开关断开时扫动不储存电能。4只电解电容并联连接，提高电能储存容量。LED支路串联一个安全电阻，防止LED灯意外短路损坏电路器件。

由于电机齿轮的齿数少、半径小，齿条不快的线速度使电机齿轮产生较大的角速度，在永磁式步进电机内部感应出交变的电动势，步进电机的优势在于不大的转速可以感应出相对较大的电势，经过整流二极管产生直流电势，利用四只并联的电解电容储存电能。本发明为节约成本不使用充电电池，闭合按钮开关2横向扫动毛刷30秒，大约可照明2分钟。

本发明的具体实施工作过程：

需要使用照明功能时，按下按钮开关1，将扫帚刷15在地上横向来回扫动，带动与“工”字形滑块12固定的齿条11移动，使齿条11带动与其啮合的电机齿轮6顺时针、逆时针往返转动，永磁式步进电机5内部感应出交变的电动势，经过四个整流二极管产生直流电势储存在四个电解电容中，电解电容中的电能为LED灯14供电使其发光。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种扫动式发电储能照明扫帚，包括扫帚柄(1)、扫帚刷(15)、按钮开关(2)和永磁式步进电机(5)，其特征在于：还包括齿条(11)；扫帚柄(1)上端设有按钮开关(2)，扫帚的扫帚柄(1)下端设有扫帚头支架(4)，扫帚头支架(4)内装有永磁式步进电机(5)和齿条(11)，永磁式步进电机(5)的电机齿轮(6)下部与水平放置的齿条(11)啮合，齿条(11)平行固定连接在条形的“工”字形滑块(12)上；“工”字形滑块(12)的中部嵌入扫帚头支架(4)的底端槽内沿直线移动，“工”字形滑块(12)底部的一侧设有向下弯折的反光板(13)，反光板(13)与“工”字形滑块(12)底部之间设有LED灯(14)，扫帚刷(15)安装在“工”字形滑块(12)底部；

所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D1、二极管D3的正极连接，二极管D1、二极管D3的负极经开关与电解电容C4的正极连接，所述的永磁式步进电机M的两端分别与二极管D2、二极管D4的负极连接，二极管D2、二极管D4的正极与电解电容C4的负极连接，LED灯与电阻R15串联后与电解电容C1、电解电容C2、电解电容C3、电解电容C4并联。

2.根据权利要求1所述的一种扫动式发电储能照明扫帚，其特征在于：所述的永磁式步进电机(5)通过电机固定支架(7)固定在扫帚头支架(4)内的一侧壁上。

3.根据权利要求1所述的一种扫动式发电储能照明扫帚，其特征在于：所述的反光板(13)靠近LED灯(14)的一侧上涂有反光材料。

4.根据权利要求1所述的一种扫动式发电储能照明扫帚，其特征在于：所述的扫帚柄(1)上端设有防滑花纹(3)。